QCD sur réseaux et les propriétés des mésons lourd-légers : les distributions radiales dans les mésons lourd-légers et le mélange Bº-B̄º dans la limite statique

par Emmanuel Chang

Thèse de doctorat en Champs, particules, matière

Sous la direction de Damir Bečirević.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .


  • Résumé

    La phénoménologie des mesons lourds-légers est étudiée à l'aide de simulations de QCD sur reseau. Le présent travail est particulièrement centre sur la dynamique du quark léger dans des systèmes lourds-légers lorsque le quark lourd est infiniment massif. La différence de masse entre l'état fondamental et les états excites est étudiée grâce a des données reseau "unquenched" possédant SN__f=2S quarks légers dynamiques. Une très haute précision des résultats sur reseau pour les couplages d'un pion mous est obtenue en améliorant plusieurs aspects des précédents calculs sur reseau de ces couplages. De plus, ce travail propose une nouvelle méthode permettant de déterminer pour la première fois l'émission d'un pion au cours'de la transition entre l'état fondamental et le premier état excite d'un meson lourd-léger. Ces couplages constituent des ingrédients nécessaires pour la description des mesons lourds-légers a l'aide d'une théorie effective connue sous le nom de Théorie Chirale des Perturbations pour les Mesons Lourds. Ils sont aussi essentiels pour l'extrapolation chirale des résultats obtenus sur reseau en matière de phénoménologie de la physique du SBS. Nous portons un soin particulier a l'amélioration de la méthode employée pour calculer le propagateur du quark lourd statique sur reseau en utilisant les techniques de mise en bloc hyper-cubique (HYP). Nous procédons ensuite a une étude détaillée des éléments de matrice hadronique de tous les operateurs S\Delta B=2S a quatre quarks conservant la parité qui entrent dans la description théorique de l'amplitude du mélange SB~0S-S\bar B~0S dans le Modèle Standard ainsi que dans ses extensions supersymetriques. C'est la première étude de ce genre avec des lignes de Wilson avec mise en bloc HYP, avec un bénéfice supplémentaire : le mélange spurieux d'operateurs calcules sur reseau est nettement réduit par rapport aux travaux antérieurs sur le sujet. La renormalisation et le matching de la Théorie Effective de Quark Lourd sur reseau et de la QCD dans le continu est effectue en utilisant la théorie de perturbations boostee. Nous fournissons également une brève discussion de l'impact de nos résultats sur la phenomenolgie du meson SBS.

  • Titre traduit

    Lattice QCD and the properties 0f heavy-light mesons


  • Résumé

    Phenomenology of the heavy-light mesons is investigated by using QCD simulations on the lattice. The work is particularly focused on the light quark dynamics in the heavy-light Systems when the heavy quark is infinitely heavy. The mass splitting between the excited and the lowest lying states has been studied with the unquenched lattice data containing SN__f=2S dynamical light quarks. A very high accuracy of the lattice results for the coupling to the pions is achieved through several improvements over previous lattice computations of these couplings. Moreover, the present study provides a new method which allows for the first lattice determination of the pion emission in the transition between the first excited and the lowest lying heavy-light meson. These couplings are necessary ingredients for the description of heavy-light mesons by an effective theory known as the Heavy Meson Chiral Perturbation Theory. They are also essential in the chiral extrapolations of the lattice results for the quantities which are relevant to the SBS-physics phenomenology. Special attention is devoted to the improvement of the technique of Computing the static heavy quark propagator on the lattice by using the hyper-cubic blocking techniques (HYP). We then make a detailed study of the matrix elements of ail parity conserving four-quark S\Delta B=2S operators which enter the theoretical description of the SB~0S-S\bar B~0S mixing amplitude in the Standard Model, and in its supersymmetric extensions. This is the first such study with HYP-blocked Wilson lines, which provides us with an extra benefit: the spurious mixing of operators computed on the lattice is much smaller with respect to what has been done in the past. Renormalization and matching of Heavy Quark Effective Theory on the lattice to the continuum QCD is made by using boosted perturbation theory. A short discussion of impact of our results on the SBS-physics phenomenology is provided too.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 139 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2009) 204
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